热处理木(炭化木)介绍
热处理木材的独特性能被广泛的应用于传统木制品性能和特性的改进,以及以前从未被制造过的新木制品的加工(尤其是在室外环境中,接触水分和遭受不同天气条件的影响),引用一些例子如:外部镶板,外部装修,露台制造,家具生产(特别是花园),地板涂饰,实木地板,窗,门,栅栏,高速公路隔音墙的制造,人行道,甲板,游泳池区,游艇装饰,景观设计,浴缸的制造,洗盆,地板和浴室的墙板,及乐器。
热处理是一种利于环保无化学物质且可替代木材化学保护以赋予木材补充性能的方法,并使其成为一种重要的建筑和装饰材料。
热处理木的三个主要特性
湿腐保护——根据欧洲测试标准EN113和ENV807(在标准EN-335-1下保护等级从1~3——当用于室外工程时质保20年),热处理木材与未处理的木材相比耐久性增加了15~25倍。这是由于多糖的降解和平衡湿度减少了50~90%,相对于未处理木材。
排出水分——相对于未处理木材,热处理木材累积水份减少4-5倍,平衡湿度降低50-90%,这是由于木材结构中的碳氢链的重组。这就使得氢原子转移到链末端防止水分子在分子水平上渗透。
尺寸稳定性——热处理木材不会湿胀和收缩,尺寸变化被减小了10-15倍。这是由于木材在热处理时已经呈现了它的最小尺寸,也降低了它的吸湿性。
2004年初,在欧盟市场内热处理木材就已经完全取代了化学处理的木材。目前,在欧洲有超过25个热处理厂在运作。2005年,美国和加拿大实施了一系列措施限制化学处理木材用于建筑儿童游乐场和用来食品运输的托盘,并限制坐落于水库附近的房屋使用化学处理的木材作为建筑和装饰材料。
热处理这项开创性技术产生于十多年前的欧洲(第一个工厂于1990年代中期建于芬兰)。现在,热处理技术已经有了明显的提高。南京林业大学干燥技术研究所、江苏满堂彩干燥设备有限公司已于2005年下半年成功完成了炭化工艺的研究,并完成了窑式木材炭化设备的设计,于2006年上半年正式投入生产制造。
热处理木的生产
事实上,在千年以前人类就已经知道通过加热能够增强木材的耐久性。现在的热处理是在不锈钢特制的室内无氧的条件下对木材逐渐加热使其温度升至200-260°C。无氧条件的要求是因为木材在温度超过160°C时会发生燃烧,而木材期望中是在温度超过200-210°C时开始发生反应。
热处理周期包括初期在饱和水的条件下消除残余应力,加热到处理木材的温度,暴露在给定的温度下,冷却,处理过的木材水分饱和。
木材的改变是发生在分子水平上,而且蒸汽的使用可以使热处理木获得更好的性能。木材的这种变化是不可逆转终生保持的。
环境方面
热处理木是生态清洁生产,因为它只需要一种没有任何化学添加剂的木材加热技术。热处理木比未处理的品种更清洁生态,因为热处理去除了降解时产生的酸,焦油和糖类各种木材不需要的化合物。因此,使用热处理木不会对环境产生危害。热处理木由于含水率低燃烧时所需的能源支出更少。